[Server] Session-based Authentication과 Cookie

somin·2021년 9월 6일
server코드스테이츠
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Cookie

1. 개념

  • 서버에서 클라이언트에 데이터를 저장하는 방법 중 하나
    *클라이언트에 정보를 저장하는 방법
  • http의 stateless 특징을 보완해주는 도구로 작은 문자열을 저장
  • 서버가 원한다면 서버는 클라이언트에서 쿠키를 이용하여 데이터를 가져올 수 있음
  • 데이터 저장 이후 아무 때나 데이터를 가져올 수는 없으며, 특정 조건들이 만족하는 경우에만 다시 가져올 수 있음
    *특정 조건 : 쿠키 옵션으로 표현
  • 쿠키를 이용하는 것은 서버에서 클라이언트에 쿠키를 전송하는 것만을 의미하지 않고, 클라이언트에서 서버로 쿠키를 전송하는 것도 포함
  • 서버는 일방적으로 브라우저에 쿠키를 줄 수 있음 : 응답의 헤더를 이용해 쿠키를 보냄
    *요청할 때에는 쿠키를 자동으로 함께 보내게 됨
  • 쿠키 저장시 헤더를 이용
    *사용 헤더 : cookie, set-cookie

stateless

  • 각각의 요청은 독립적이기 때문에 이전 요청에 대한 것을 기억하지 않음
  • 로그인 정보고 기억하지 못하기 때문에 로그인 정보를 쿠키에 저장
    *connect.sid=session_id (키 = 값)

2. 다른 도메인간 쿠키 전송

  • 요청/응답 헤더를 적절하게 설정해주면 다른 도메인이더라도 쿠키가 전송됨

1) 클라이언트

axios.post(주소, 데이터, { withCredentials: true })
// withCredentials: true로 설정해 주어야 함

axios.get("https://localhost:4000/users/userinfo", {
  withCredentials: true,
})

2) 서버

app.use(cors({
  origin: true,
  credentials: true
}))
// withCredentials: true로 설정해 주어야 함
  • origin: true는 프론트 도메인 주소가 자동으로 Access-Control-Allow-Origin에 들어감
    와일드카드인 ``와는 다름
  • credentials : Access-Control-Allow-Origin을 true로 만들어주는 옵션

3. 주로 사용되는 쿠키 옵션

app.use(
  session({
    secret: '@KKAKKA', // 암호화하는 데 쓰일 키
    resave: false, // 세션을 언제나 저장할지 설정함
    saveUninitialized: true, // 세션이 저장되기 전 uninitialized 상태로 미리 만들어 저장
    cookie: {
      domain: 'localhost', // 클라는 서버도메인이 설정과 같아야 쿠키전송가능
      path: '/', // 해당 path를 만족하면 쿠키 보내줌
      maxAge: 24 * 6 * 60 * 10000,
      sameSite: 'None',
      httpOnly: true, // JS로 쿠키를 사용할 수 없도록 함
      secure: true, // https 쿠키 주고받게 함
    },
  })
);

1) Domain

  • 도메인 : 서버에 접속할 수 있는 이름
    *예시 : www.naver.com
  • 쿠키 옵션에서 도메인은 포트 및 서브 도메인 정보, 세부 경로를 포함하지 않음
    *예시 : naver.com (서브 도메인 : www와 같이 도메인 앞에 추가로 작성되는 부분)
  • 쿠키 옵션에 도메인 정보가 존재한다면 클라이언트에서는 쿠키의 도메인 옵션과 서버의 도메인이 일치해야만 쿠키를 전송할 수 있음

예시

  • 요청해야 하는 URL : http://www.localhost.com:3000/users/login
  • 도메인 : localhost.com

2) Path

  • 세부 경로는 서버가 라우팅할 때 사용하는 경로로, 명시하지 않으면 기본으로 /로 설정
  • 설정된 path를 전부 만족하는 경우 요청하는 Path가 추가로 더 존재하더라도 쿠키를 서버에 전송할 수 있음

예시

  • 요청해야 하는 URL : http://www.localhost.com:3000/users/login
  • Path, 세부 경로 : /users/login
    - Path가 /users로 설정되어 있고, 요청하는 세부 경로가 /users/login인 경우 쿠키 전송이 가능
    - 하지만 /users/login으로 전송되는 요청은 Path 옵션을 만족하지 못하기 때문에 서버로 쿠키를 전송할 수 없음

3) MaxAge or Expires

  • 쿠키가 유효한 기간을 정하는 옵션으로 지정된 시간, 날짜를 초과하게 되면 쿠키는 자동으로 파괴됨
  • MaxAge : 앞으로 몇 초 동안 쿠키가 유효한지 설정하는 옵션
  • Expires : 클라이언트의 시간을 기준으로 언제까지 유효한지 Date를 지정
  • 두 옵션이 모두 지정되지 않는 경우 브라우저의 탭을 닫아야만 쿠키가 제거

4) Secure

  • 쿠키를 전송해야 할 때 사용하는 프로토콜에 따른 쿠키 전송 여부를 결정
  • 해당 옵션이 true로 설정된 경우, HTTPS 프로토콜을 이용하여 통신하는 경우에만 쿠키를 전송할 수 있음

5) HttpOnly

  • 자바스크립트에서 브라우저의 쿠키에 접근 여부를 결정
  • 해당 옵션이 true로 설정된 경우, 자바스크립트에서는 쿠키에 접근이 불가
  • 명시되지 않는 경우 기본으로 false로 지정
    *해당 옵션이 false인 경우 자바스크립트에서 쿠키에 접근이 가능하므로 'XSS' 공격에 취약

6) SameSite

  • Cross-Origin 요청을 받은 경우 요청에서 사용한 메소드와 해당 옵션의 조합으로 서버의 쿠키 전송 여부를 결정
  • 옵션 지정 후 서버에서 클라이언트로 쿠키를 처음 전송하게 된다면 헤더에 Set-Cookie라는 프로퍼티에 쿠키를 담아 전송
  • 이후 클라이언트 혹은 서버에서 쿠키를 전송해야 한다면 클라이언트는 헤더에 Cookie라는 프로퍼티에 쿠키를 담아 서버에 전송

옵션

  • Lax :Cross-Origin 요청이면 GET 메소드에 대해서만 쿠키를 전송할 수 있음
  • Strict : Cross-Origin이 아닌 same-site인 경우에만 쿠키를 전송 할 수 있음
    *same-site : 요청을 보낸 Origin과 서버의 도메인이 같은 경우를 의미
  • None: 항상 쿠키를 보내줄 수 있지만, 쿠키 옵션 중 Secure 옵션이 필요
    *https일때만 사용 가능 (Secure: true)

3. 쿠키를 이용한 상태 유지

  • 쿠키의 특성을 이용해 서버는 클라이언트에 인증정보를 담은 쿠키를 전송
  • 클라이언트는 전달받은 쿠키를 요청과 같이 전송하여 Stateless한 인터넷 연결을 Stateful하게 유지
  • 하지만 기본적으로 쿠키는 오랜 시간 동안 유지될 수 있고, 자바스크립트를 이용해서 쿠키에 접근할 수 있기 때문에 쿠키에 민감한 정보를 담는 것은 위험
    *만약 해당 인증정보를 탈취하여 서버에 요청을 보낸다면 서버는 누가 요청을 보낸 건지 상관하지 않고 인증된 유저의 요청으로 취급하기 때문에, 개인 유저 정보 같은 민감한 정보에 접근이 가능

Session

  • 서버와 클라이언트 간 연결이 활성화된 상태를 의미
    *사용자가 인증에 성공한 상태
  • 서버는 일종의 저장소에 세션을 저장 : 세션 스토어(redis 등과 같은 트랜잭션이 빠른 DB)

1. 세션기반 인증 (Session-based Authentication)

1) 로그인

로그인 조건

  1. 서버는 사용자가 인증에 성공했음을 알고 있어야 함
  2. 클라이언트는 인증 성공을 증명할 수단을 갖고 있어야 함
  • 서버는 Client에 유일하고 암호화된 ID를 부여(중요 데이터는 서버에서 관리)
  • 암호화된 ID : 각 세션을 구분할 수 있는 Session Id로 클라이언트에서 세션 성공을 증명할 수단이 됨
    *사이트에서 로그인을 유지하기 위한 수단으로 쿠키를 사용, 쿠키에는 서버에서 발급한 Session Id가 저장됨(Session Id가 담긴 쿠키는 클라이언트에 저장)
  • 상대적으로 보안에 취약한 쿠키는 경우에 따라 자바스크립트로 접근이 가능하기에 Session Id는 암호화 과정이 필요
  • 쿠키를 통해 유효한 세션 아이디가 서버에 전달되고, 세션 스토어에 해당 세션이 존재한다면 서버는 해당 요청에 접근 가능하다고 판단
  • 쿠키에 세션 아이디 정보가 없는 경우, 서버는 해당 요청이 인증되지 않았음을 알려줌

2) 로그아웃

로그아웃 조건

  1. 서버의 세션 정보를 삭제해야 함
  2. 클라이언트의 쿠키를 갱신해야 함
  • 서버가 클라이언트의 쿠키를 임의로 삭제할 수는 없음
  • set-cookie로 세션 아이디의 키값을 무효한 값으로 갱신해야 함

2. 문제점

  1. 서버의 메모리에 Session 정보를 저장하고 있기 때문에 이용자가 많아질 경우 가용 메모리의 양이 줄어 서버 성능 저하
  2. 기존 쿠키 인증 방식을 완전히 대체한 것이 아니기 때문에 XSS 공격으로 인해 세션 쿠키가 탈취될 수 있음(탈취될 경우 서버는 해당 요청이 인증된 사용자의 요청이라고 판단)
    *쿠키의 단점을 여전히 가지고 있음

3. express-session

  • express-session : 세션을 위한 미들웨어로 Express에서 세션을 다룰 수 있는 공간을 보다 쉽게 만들어 줌
    *세션을 대신 관리해주는 모듈
  • 필요한 경우 세션 아이디를 쿠키에 저장하고, 해당 세션 아이디에 종속되는 고유한 세션 객체를 서버 메모리에 저장
    *세션 객체는 서로 독립적인 객체이므로 각각 다른 데이터를 저장할 수 있음
  • req.session이 바로 세션 객체이며 req.session은 세션 객체에 세션 데이터를 저장하거나 불러오기 위해 사용

Cookie VS Session

  • 접속 상태 저장 경로 : 클라이언트
  • 장점 : 서버에 부담을 덜어줌
  • 단점 : 쿠키 그 자체는 인증이 아님
  • 쿠키는 그저 http의 stateless한 것을 보완해주는 도구

2. Session

  • 접속 상태 저장 경로 : 서버
  • 장점 : 신뢰할 수 있는 유저인지 서버에서 추가로 확인 가능(보안에 유리)
  • 단점 : 하나의 서버에서만 접속 상태를 가지므로 분산에 불리
  • 접속 상태를 서버가 가지며(Stateful), 접속 상태와 권한 부여를 위해 세션 아이디를 쿠키로 전송
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